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Medizin

Mikrobielle Erbsubstanz kann Hinweise auf Krebserkrankungen des Menschen geben

Donnerstag, 16. April 2020

/vchalup, stock.adobe.com

San Diego/Gießen – Die Erbsubstanz von Viren und Bakterien in Patienten kann Hinweise auf eine Krebserkrankung geben. Das berichtet ein internationales Forscherteam der Universität von Kalifornien. An der Forschung hat sich auch Stefan Janssen, Professor für Algorithmische Bioinformatik an der Justus-Liebig-Universität Gießen beteiligt. Die Arbeitsgruppe hat ihre Methode in der Zeitschrift Nature vorgestellt (DOI 10.1038/s41586-020-2095-1).

Die Forscher untersuchten zunächst mikrobielle Daten aus „The Cancer Genome Atlas“, einer Datenbank des National Cancer Institute in den USA, die Genomsequenzen und andere Informationen von Patienten mit verschiedenen Tumoren enthält. Analysiert wurden mehr als 18.000 Tumorproben von rund 10.500 Patienten mit 33 verschiedenen Krebsarten. Dabei zeigte sich, dass unterschiedliche mikrobielle Signaturen oder Muster mit bestimmten Krebsarten assoziiert waren.

Die Anzahl der mikrobiellen Gene in unserem Körper ist weitaus größer als die Anzahl der menschlichen Gene. „Daher sollte es nicht überraschen, dass sie uns wichtige Hinweise auf unsere Gesundheit geben“, sagte der Koordinator der Forschergruppe, Rob Knight von der Universität von Kalifornien.

Einige Assoziationen hatten die Forscher nach eigenen Angaben erwartet, zum Beispiel die zwischen humanem Papillomavirus (HPV) und Gebärmutterhals-, Kopf- und Halskrebs.

Ausgestattet mit den Mikrobiomprofilen von Tausenden von Krebsproben, trainierten und testeten die Forscher Modelle für maschinelles Lernen, um bestimmte mikrobielle Muster mit dem Vorhandensein spezifischer Krebsarten in Verbindung zu bringen.

„Die so trainierte Künstliche Intelligenz ist in der Lage, den Krebstyp eines Patienten nur anhand ihrer mikrobiellen Daten zu identifizieren“, erklärte Janssen. „Selbst eine äußerst stringente Filterung, mit der wir eine Kontamination der Proben im Labor ausgeschloss­en haben, hat die Erkennungsrate nicht wesentlich verschlechtert, auch wenn dadurch in einigen Fällen 90 % der mikrobiellen Daten entfernt wurden.“

Die Forscher weisen daraufhin, dass verschiedene Forschungseinrichtungen und Firmen an einfachen Bluttests zur Krebsdiagnose arbeiten. Sie basierten meist darauf, mutierte menschliche DNA nachzuweisen. „Ein Test auf Grundlage der mikrobiellen DNA dürfte deutlich einfacher sein“, so Janssen. Allerdings blieben invasivere Tests im Anschluss notwendig, um die Diagnose Krebs und den Ort des Tumors zu bestätigen, so der Wissenschaftler. © hil/aerzteblatt.de

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